综合布线管理系统之智能配线架的过去和将来

综合布线管理系统之智能配线架的过去与将来在综合布线管理系统中，智能配线架的使用已经越来越广泛了。电子配线架，即智能配线架，（编者注：下文简称“电配”）发展到今天大概有十几年了。它的架构有哪些，连接方式分几个，实现检测的技术有什么，各自的优缺点如何，选用电配要注意哪些方面，许多读者往往不是理解得很全方面。我参加电配项目有十几年，有了不少的感悟，因此我觉得有必要写一篇文章讨论一下这些问题，供大家参考。电配的架构种类终端客户机终端客户机局域网广域网数据库服务器图一图一是电配的示意图。整个系统普通由配线架、跳线、管理器、数据库、服务器和客户端构成。电配的控制器实时监测配架端口与跳线的连接实况，将有关信息传到服务器，更新数据库，管理员通过客户端能够随时掌握布线系统的现状。同时管理员下发的工单也能够沿相反途径发到配线架，操作员能够根据配架的提示来做有关操作。管理器的布署能够分为集中式和分布式。集中式管理架构早期的电配（智能配线架）重要采用集中式管理架构（如图二所示），每个相邻的配线架都接到一种管理扫描器，然后全部的管理扫描器都上联并汇总至中央管理器统一控制。集中式控制存在单点故障，如果中央管理器发生故障，整个电子配线架系统的检测功效就瘫痪了，系统可靠性较低，也不符合A/B级机房对冗余的控制。混合式管理架构为理解决上述问题，电配系统的控制发展到第二阶段，即集中+分布式控制。也就是几个或几十个相邻的电子配线架联结到一种控制器，各控制器再分别上联到服务器。整个系统的可靠性比集中式有了较大提高，但仍然存在控制器这一故障点，一旦控制器发生故障，一种或几个机柜配线架的检测功效就瘫痪了。分布式管理架构为了进一步提高可靠性，分布式管理架构应运而生。分布式管理的架构如图一所示，每个配线架都独立配备一种管理器。管理器实时监测所属电子配线架（智能配线架）的运行状态和跳线的跳接变化，上传配架信息或下派工单。管理器通过各自独立的网络链路连接到服务器。由于不存在单点故障，整个系统的可靠性是三个方案中最高的。电配的连接方式根据配线架连接工作区信息点和网络设备的方式，能够分为交叉连接和直连两种类型。直连连接方式交换机IP电话交换机IP电话电脑打印机这种连接方式的优点是节省成本。需要注意的是，能否实现链路端到端检测是核心点。市场上诸多采用该方式的电子配线架系统事实上是不能检测到交换机端的连接状态的，交换机这一侧的跳线与否接入或与否接入错误端口，系统不能鉴别。事实上，这个系统没有起到全链路检测的功效。如果只拔掉交换机端口上的跳线，而配线架端的插头保持不动，这一链路断开了，但系统却检测不到，管理员不能够及时知晓这一状况。同样，如果在交换机端插错或拔错端口，系统也无法检测和提示，这个电配系统也就没有起到预期的预警作用，对管理员日常维护和故障排除的意义也就不大了。因此当我们决定要使用直连方式的的时候，一定要注意这个系统与否能够检测到交换机端的链接状况。事实上在欧美，顾客几乎不采用这一方式。交叉连接方式交叉连接方式又称“双配”方式，顾名思义就是在链路中布署了两个配线架。该方式如图四所示，网络交换机的端口会有一根跳线连接到A配架模块的后部，工作区模块也通过水平链路连接到B配架模块的后部，这两段线路是固定不动的，两端端口的连接也是一一对应的，两段线路通过A、B两个配架正面端口来连接，全部的跳接工作只发生在A、B配线架的正面端口。这种连接方式的建设成本比直连方式稍高，但和整个电配的成原来比，增加的比例有限。更重要的是交叉连接方式能够实现完整的端到端链路的检测，特别是能够探知交换机端有无连接、有无跳接错误，在管理员排除故障时能够节省大量时间；有效地避免了在网络交换机上的端口插拔错误，减少直接在交换机上的操作网络系统操作，大大地提高系统的可靠性。这种方式是TIA-568D原则中推荐的方式，也是欧美绝大多数项目广泛采用的方式。电配的端口监测方式事实上现在市场上选用的电子配线架（智能配线架）的端口检测基本上都采用了回路检测的技术，但根据实现细节的不同又能够分为下列几个：接触片/针式微动开关10针RJ45式（8+2）除此以外尚有某些技术，如基于RFID的端口探测技术、双绞线线对感应等。但由于价格昂贵或没有实际使用案例，因此在本文中就不做进一步展开了。接触片/针式接触感应点接触感应点铜口光口接触片/针式图五这一技术的优点为：自动发现全部的跳线链接对应状况，自动显示整个链路的端到端的联结状况；允许跳线两端不按次序连接，仍然能够在软件中显示对的的端到端对应关系，符合施工的实际状况；停电后恢复供电时不需要输入跳线连接数据，可自动识别到使用中的链路，即使跳线被交换或剪断也能够统计和提示对的的状态该技术的缺点为：需要使用专门的跳线；触点需要保护，避免短路。市场上仍有些产品未做保护。这点是需要大家注意的。由于触片/触针方式的可靠性较高，能自动发现和更新连接状态，断电后数据能自动恢复。因此现在这种技术是大多数厂商采用的方式。微动开关微动微动开关铜口光口图六这一技术的优点为：自动发现端口与否插入或拔出跳线支持原则跳线(铜缆和光缆)，节省成本但由于使用了普通跳线，也产生了下列缺点：若在断电时发生了跳线交换活动，当电源恢复时，将检测不到他们的变化跳线被剪断，系统不能检测到；如有异物触动微动开关，系统也会误判断为跳线插入；实际连接状况系统显示的实际连接状况系统显示的错误连接状况图七10针RJ45式（8+2）严格的说该方式和接触片/针式原理相似，它的接口和跳线接口都是特制的，在原则定义八针的两侧添加了1针或2针，通过专门的线路和触点来探测链路的通断，但触点的保护做得较好。如图八所示。这一技术的优缺点也和接触片/针式类似，但读者要注意，选用时，跳线的插头与否能够和交换机接口匹配。电子配线架设计和维护中应考虑的问题我们在设计选用电子配线架中，有某些问题值得我们考虑。结合我这十几年来的经验和教训，接下来向大家分享一下，但愿对读者有所协助。建设成本和投资回报电子配线架（智能配线架）的构造比传统的布线系统要复杂得多，这也意味着，其价格要贵得多，普通要贵上两到三倍。几倍的投资与否值得，是我们需要考虑的问题。电配的重要优势在于能够实时统计跳线的插拔和连接状况，对于不需要经常发生变更的或规模不大的项目，其性价比就低得多了。生命周期问题电子配线架（智能配线架）中使用了电子线路板和大量的芯片，有的尚有LED显示屏和LED批示灯。我们懂得，电子产品的使用寿命普通为3年左右，最多但是五年。芯片寿命到期后，系统也就坏了，这时顾客就比较尴尬了。我们懂得，综合布线系统的寿命普通为左右，电配坏了，配线架和控制系统就需要更换，但配架上连着大量的光缆和铜缆。这就意味着全部线缆需要拆下，重新端接，重新测试。这不是几天能够完毕的。但布线系统作为信息系统的神经是一刻不能停的。顾客要么选择停机几周到几个月，要么被迫在接下来的十几年把电子配线架当普通配线架用，大量的投资被浪费。其实在十几年甚至几年前上马的许多电子配线架项目现在就面临着这一问题。系统维护和使用许多客户存在着选用电配（智能配线架）时充满憧憬，开始使用时信心满满，使用很快后觉得麻烦重重，使用一段时间后弃之不顾的状况。电配投入使用后，需要既懂布线，又懂软件应用，还要对操作系统和数据库略懂一二的专业人员。这种人才极少，电配厂家也不可能服务到这样多的客户。大量客户由于这个因素，最后放弃使用该系统。有些电配存在着断电后恢复的问题，一旦断电，数据库往往就不准了，或者跳接跳线必须严格按照既定次序，稍微不注意，链路的连接数据就会出错。这对电配是致命的，意味着必须人工查找全部线缆，手工输入，全部操作必须没有错误，而在实际工作中这是难以避免的。数据库统计的出错，意味着该系统不再能精确反映实际布线链路，大量的投资也就白花了。电子配线架（智能配线架）的模块与否能够单独拆卸和重新安装也是顾客需要关注的问题。构想一下，如果有一种模块坏了，又不能单独拆卸。那么要么换下整个配线架，要么容忍这个模块始终不能使用。如果配线架上的模块可单独拆卸，问题就很容易解决了。软件更新和二次开发市场上确实存在着OEM第三方管理软件状况，供应商的软件不是自主开发的，一旦OEM软件厂商被购并或倒闭了，那么管理软件的升级和补丁维护就是一种大问题。如果软件不是自己开发的，顾客如果需要二次开发或把布线软件集成到自己的管理大平台时，就会存在软件接口和匹配性问题。往往造成电子配线架不能由顾客定制开发专门功效和集成到自己的运维平台上。因此厂商与否有自主知识产权对顾客来说也很重要。电配系统的分阶段布署问题有些顾客想使用电子配线架系统，但工程预算有限，因此准备分阶段实施。第一阶段先布署不带管理的电子配线架，等有了资金后再购置管理器和管理软件。这种想法是比较抱负的，但具体实施时，有下列问题可能会影响到最后的使用，值得注意。在第一阶段，全部跳线已经跳接完毕。在安装管理器和软件后，该系统与否能够自动识别全部跳线的连接和端口的对应关系。如果不行的话，那么就需要确保全部文档统计精确的前提下，付出大量的人工录入工作。而这样的文档统计和录入很难确保100%的链路统计数据是精确的，也就失去了花几倍的钱去布署电子配架的原意了。由于在先期配线架的后部已经打满了线缆，再要安装控制器，并连接控制线缆到每一种配线架。这样的工作量较大，很容易影响到现有线路的信息传输。如果是核心线路或数据中心，这样的操作与否允许，也是使用者和设计人员需要考虑的议题。云计算、虚拟机和网络安全带来的挑战虚机与实体机对应及软件中有关设备和链路管理图八虚机与实体机对应及软件中有关设备和链路管理图八因此我们在选择电子配线架系统时也要考虑到管理虚拟机的问题。近来黑客仅通过鱼缸的温度计，就渗入到赌场内部网络,并且窃取了未披露的数据。这个案例告诉我们网络安全也是个要考虑的问题。现在诸多布线管理软件的传输都是基于SNMPv1和HTTP合同的，这两个合同都是明码传输的，没有安全防护。为了使用方便，布线软件又允许远程登入和访问，这样一来电子配线架系统就变成了整个IT系统的最大安全漏洞之一。因此我们在选择电配系统时，必须考虑它的网络安全性，一定要选用支持SNMPV3和HTTPS合同的布线管理软件，在数据采集端、客户端、服务器之间传输数据时采用加密传输和进行数据完整性检查，将布线管理系统也并入公司网络安全防备体系中。布线系统智能化管理的新发展网络设备用二维码吊牌桥架用网络设备用二维码吊牌桥架用二维码图跳线用扎带二维码标签图十这一技术能够管理全